CN104037372B - 电池连接结构组件及使用其的蓄电池组 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电池连接结构组件及使用其的蓄电池组，其中，电池连接结构组件包括绝缘支架和金属连接片，绝缘支架两侧均设置有若干安装单体电池的安装孔，位于其两侧的安装孔一一对应；连接片位于绝缘支架的一侧，具有与安装孔相对应的容纳槽，相邻容纳槽通过连接部连接，容纳槽与连接部采用一体式结构，容纳槽的底部与位于绝缘支架远离连接片的一侧的单体电池的电极连接，容纳槽的侧壁与位于容纳槽内的单体电池的电极弹性连接。本发明的连接结构组件可以实现相邻的单体电池之间的并联以及位于绝缘支架两侧的单体电池之间的串联，另外将连接片的容纳槽和连接部采用一体式结构，简化了连接片的结构，减少了零件的组装。

Description

电池连接结构组件及使用其的蓄电池组

技术领域

本发明涉及蓄电池技术领域，尤其涉及一种电池连接结构组件及使用其的蓄电池组。

背景技术

蓄电池是一种用途极为广泛的电源，一般会根据负载所需要的电压和容量的要求，将多个单体蓄电池通过串并联组合使用，通过串联提高电压，通过并联提高容量。现有技术中，将多个圆柱形的单体蓄电池通过串并联组合形成大容量、高电压的电池组时，一般采用并排平行焊接连接。这种连接方式中，连接的可靠性、连接方向以及输出电流等均受到限制，尤其在形成大电池组时，其连接方向、输出电流等更受限制，同时，维修、拆卸等均会破坏整个电池组。

为了解决上述问题，有技术人员提出一种电池组支撑架，如图1和2所示，此电池组支撑架包括总正极端子支架200、总负极端子支架300和电芯支架100，其中，电芯支架100包括正极支架101、负极支架103、导电板102、正极导电帽104和负极导电帽105。电芯支架100中的正极支架101、导电板102和负极支架103依次放置并固定在一起，正极导电帽104和负极导电帽105分别固定在正极支架101和负极支架103上，并且正、负极导电帽均与导电板102连接。在正、负极支架的一侧，均通过导电板102和正、负极导电帽实现一组单体电池400并联分别形成第一个模块和第二个模块，两个模块通过导电板102串联，形成电池组内部的网络化电连接结构。此电池组支撑架与单体电池组装成的电池组，虽然便于拆卸和安装，单体电池损坏也不影响电池组正常使用，但是其使用的支撑架中的电芯支架采用多部分组装成型，这样的结构使得支撑架的部件增多，增加了各部件之间连接的不稳定性，不能保证电池组的连接可靠，且各部分装成型的电芯支架还增加了制造工序和制造难度。

发明内容

本发明解决的技术问题是：提供一种电池连接结构组件，其可以使各个单体电池象积木一样模块化地串联或并联连接，连接组成的电池组无需再进行电极之间的焊接和电池之间的组装固定，不仅操作方便、安全可靠，而且可以进行任意组合，满足各种蓄电池和电池组的电压和容量需求。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，提供一种电池连接结构组件，包括:

绝缘支架，所述绝缘支架的两侧均设置有若干安装单体电池的安装孔，位于所述绝缘支架两侧的所述安装孔一一对应；

采用金属材料制成的连接片，所述连接片位于所述绝缘支架的一侧，所述连接片具有与所述安装孔相对应的用于容纳所述单体电池的容纳槽，相邻所述容纳槽通过连接部连接，所述容纳槽与所述连接部采用一体式结构，所述容纳槽的底部与位于所述绝缘支架远离所述连接片的一侧的单体电池的电极连接，所述容纳槽的侧壁与位于所述容纳槽内的单体电池的电极弹性连接。

金属连接片设置在绝缘支架的一侧，并使位于绝缘支架两侧的单体电池的电极分别与容纳槽的侧壁和底部连接，可以实现相邻的单体电池之间的并联以及位于绝缘支架两侧的单体电池之间的串联；

通过将连接片的容纳槽和连接部采用一体式结构，简化了连接片的结构，减少了零件的组装，并且一体式的连接片的强度更高，连接可靠度更高，另外，采用上述结构的连接结构组件在组装好多个单体电池后，即使其中某一个或者几个单体电池出现故障，也不会影响整个电池组的使用，而且更换单体电池更加简单，不会损坏整个电池组或者其他相邻的单体电池。

进一步的，所述连接片采用整块导电板一体冲压成型。

优选的，所述导电板的材质为铜、铁、镍、铁等金属材料。

作为电池连接结构组件的一种优选方案，所述容纳槽内设置有用于弹性卡接所述单体电池的可导电的弹性连接件。

采用上述结构，可以使所述单体电池能可拆卸的设置在所述容纳槽内，并保持单体电池的电极与所述容纳槽良好的接触。

作为电池连接结构组件的一种优选方案，所述弹性连接件为弹片，所述容纳槽的侧壁上至少设置一个用于弹性抵接单体电池的电极的所述弹片，所述弹片由所述容纳槽的侧壁朝向所述容纳槽的中心凸出设置。

弹片的设置一方面可以使单体电池能够稳固的弹性卡接在容纳槽内，另一方面由于弹片的作用，使单体电池的电极的接触更加良好，保证整个电池组的使用安全性。

作为电池连接结构组件的一种优选方案，所述弹片为四个，在所述容纳槽的圆周方向上均匀分布。

四个环形均布的弹片将弹性力均匀的施加在单体电池上，使单体电池的安装更加可靠并可防震动。

作为电池连接结构组件的一种优选方案，所述弹片包括弹片本体，所述弹片本体具有与所述容纳槽侧壁固定连接的弹片第一端和延伸至所述容纳槽内的弹片第二端，所述弹片本体上并位于所述弹片第一端与所述弹片第二端之间至少具有一个迂回部，所述迂回部为弧形结构，所述迂回部的弧形面选择性抵接所述单体电池。

通过设置弧形结构的迂回部，并将迂回部的弧形面与单体电池接触，可以有效的减少弹片与单体电池的摩擦，防止单体电池表面产生刮痕。

作为电池连接结构组件的一种优选方案，所述弹片本体整体呈半圆弧形结构。

半圆弧形结构的弹片本体，成型更加容易，可以有效的降低制造难度。

作为电池连接结构组件的一种优选方案，所述容纳槽的底部朝向所述绝缘支架远离所述连接片的一侧的所述安装孔内凸设有电极连接部，所述电极连接部与位于该安装孔内的单体电池的正极焊接。

作为电池连接结构组件的一种优选方案，所述安装孔包括位于所述绝缘支架两侧一一对应且相互贯通的第一安装孔和第二安装孔，所述第一安装孔与所述第二安装孔之间设置有挡板，所述挡板上开设有直径小于所述单体电池直径的通孔。

进一步的，所述第一安装孔的内径与所述容纳槽的外径相匹配，所述第二安装孔的内径与所述单体电池的外径相匹配。

作为电池连接结构组件的一种优选方案，所述容纳槽可拆卸设置在所述第一安装孔内。

作为电池连接结构组件的一种优选方案，所述容纳槽的底部穿过所述通孔并延伸至所述第二安装孔内。

另一方面，提供一种蓄电池组，包括若干单体电池，若干所述单体电池通过如上所述的电池连接结构组件实现连接。

本发明的有益效果为：对比现有技术，本发明的连接结构组件将金属连接片设置在绝缘支架的一侧，并使位于绝缘支架两侧的单体电池的电极分别与容纳槽的侧壁和底部连接，可以实现相邻的单体电池之间的并联以及位于绝缘支架两侧的单体电池之间的串联，并且将连接片的容纳槽和连接部采用一体式结构，简化了连接片的结构，减少了零件的组装，一体式的连接片的强度更高，连接可靠度更高。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为现有技术中的电池组支撑架的爆炸结构示意图；

图2为现有技术中的电池组支撑架中的电芯支架的爆炸结构示意图；

图3为本发明实施例所述的电池连接结构组件的主视示意图；

图4为本发明实施例所述的电池连接结构组件的俯视示意图；

图5为本发明实施例所述的电池连接结构组件的剖视示意图；

图6为本发明实施例所述的电池连接结构组件的立体示意图；

图7为图5中A的局部放大示意图。

图1和2中：

100、电芯支架；101、正极支架；102、导电板；103、负极支架；104、正极导电帽；105、负极导电帽；200、总正极端子支架；300、总负极端子支架；400、单体电池。

图3至7中：

1、绝缘支架；11、第一安装孔；12、第二安装孔；13、挡板；14、通孔；

2、单体电池；

3、连接片；31、容纳槽；311、电极连接部；32、连接部；33、弹片；331、弹片本体；332、弹片第一端；333、弹片第二端。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图3～7所示，于本实施例中，本发明所述的一种电池连接结构组件，包括绝缘支架1和设置在绝缘支架1一侧的连接片3，其中绝缘支架1的两侧分别开设有84个第一安装孔11和84个第二安装孔12,84个第一安装孔11呈6横排14竖列均匀分布，84个第二安装孔12也呈6横排14竖列的均匀分布，且绝缘支架1的两侧的第一安装孔11和第二安装孔12一一对应开设，且呈贯通设置，在第一安装孔11与第二安装孔12之间设置有挡板13，挡板13上开设有通孔14，通孔14的直径小于待安装的单体电池2的外径。

第一安装孔11和第二安装孔12的形状与单体电池2的外形相匹配，例如，如果，单体电池2呈圆柱形，第一安装孔11和第二安装孔12为圆孔；如果，单体电池2成方柱型，那么第一安装孔11和第二安装孔12为方孔，单体电池2的外形不限于为圆柱形和方柱型，还可以为任意可以实现的形状，例如椭圆柱形。在本实施例中单体电池2呈圆柱形，第一安装孔11和第二安装孔12为圆孔。

连接片3包括可拆卸设置在第一安装孔11内的容纳槽31，相邻容纳槽31的口部通过连接部32连接，容纳槽31和连接部32通过整块金属板冲压成型，即连接片3为一体式结构。

容纳槽31的底部穿过通孔14延伸至第二安装孔12内，在容纳槽31的内侧壁上设置有弹性连接件，在本实施例中，弹性连接件为弹片33、弹片33包括弹片本体331，弹片本体331具有与容纳槽31的侧壁固定连接的弹片第一端332和延伸至容纳槽31内的弹片第二端333，弹片本体331上并位于弹片第一端332和弹片第二端333之间设置至少一个迂回部，此迂回部为弧形结构，其弧形面与单体电池2选择性抵接，在本实施例中，弹片本体331为半圆弧结构，即仅在弹片本体331上设置一个迂回部，圆弧朝向容纳槽31的中心凸设。除此之外，弹片本体331上的迂回部的数量还可以设置为两个或者两个以上，例如可以将弹片本体331设置为波浪板结构。

具体安装时，将连接片3的容纳槽31安装在绝缘支架1的第一安装孔11内，并使位于容纳槽31底部凸出的电极连接部311穿过通孔14凸设在第二安装孔12内，然后将单体电池2的负极端插入到容纳槽31内，并通过单体电池2挤压弹片33，使位于单体电池2侧面的负极与弹片33实现良好的接触，然后将另外的单体电池2的正极端插入到绝缘支架1的第二安装孔12内，使单体电池2的正极与容纳槽31的电极连接部311抵接，最后通过激光将单体电池2的正极与电极连接部311焊接，按照上述方式，完成整个电池组的安装。

绝缘支架1两侧的开孔个数不限于84个，也不限于按照6横排14竖列的方式排列，可以根据实际的电量或者电压需求，选择合适的开孔个数。

绝缘支架1可以采用塑料或者硬质橡胶制成，但不限于采用塑料或硬质橡胶制成，只要可以实现绝缘功能的材料都可以应用与本发明。

于本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理，在本发明所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种电池连接结构组件，其特征在于,包括:

绝缘支架，所述绝缘支架的两侧均设置有若干安装单体电池的安装孔，位于所述绝缘支架两侧的所述安装孔一一对应；

采用金属材料制造的连接片，所述连接片位于所述绝缘支架的一侧，所述连接片具有与所述安装孔相对应的用于容纳所述单体电池的容纳槽，相邻所述容纳槽通过连接部连接，所述容纳槽与所述连接部采用一体式结构，所述容纳槽的底部与位于所述绝缘支架远离所述连接片的一侧的单体电池的电极连接，所述容纳槽的侧壁与位于所述容纳槽内的单体电池的电极弹性连接；

所述安装孔包括位于所述绝缘支架两侧一一对应且相互贯通的第一安装孔和第二安装孔，所述第一安装孔与所述第二安装孔之间设置有挡板，所述挡板上开设有直径小于所述单体电池直径的通孔；

所述容纳槽可拆卸设置在所述第一安装孔内，所述容纳槽的底部穿过所述通孔并延伸至所述第二安装孔内。

2.根据权利要求1所述的电池连接结构组件，其特征在于，所述容纳槽内设置有用于弹性卡接所述单体电池的可导电的弹性连接件。

3.根据权利要求2所述的电池连接结构组件，其特征在于，所述弹性连接件为弹片，所述容纳槽的侧壁上至少设置一个用于弹性抵接单体电池的电极的所述弹片，所述弹片由所述容纳槽的侧壁朝向所述容纳槽的中心凸出设置。

4.根据权利要求3所述的电池连接结构组件，其特征在于，所述弹片为四个，在所述容纳槽的圆周方向上均匀分布。

5.根据权利要求3所述的电池连接结构组件，其特征在于，所述弹片包括弹片本体，所述弹片本体具有与所述容纳槽侧壁固定连接的弹片第一端和延伸至所述容纳槽内的弹片第二端，所述弹片本体上并位于所述弹片第一端与所述弹片第二端之间至少具有一个迂回部，所述迂回部为弧形结构，所述迂回部的弧形面选择性抵接所述单体电池。

6.根据权利要求5所述的电池连接结构组件，其特征在于，所述弹片本体整体呈半圆弧形结构。

7.根据权利要求1所述的电池连接结构组件，其特征在于，所述容纳槽的底部朝向所述绝缘支架远离所述连接片的一侧的所述安装孔内凸设有电极连接部，所述电极连接部与位于该安装孔内的单体电池的正极焊接。

8.一种蓄电池组，包括若干单体电池，其特征在于，若干所述单体电池通过如权利要求1至7任一项的电池连接结构组件实现连接。